Решение: Остывание воды в стаканах
Используя термометр и часы, учитель исследовал изменение температуры остывающей воды с течением времени. В алюминиевый и пластиковый стаканы налили одинаковое количество горячей воды. Результаты измерений приведены в таблицах.
| Величина | 0 мин | 5 мин | 10 мин | 15 мин | 20 мин |
|---|---|---|---|---|---|
| $t$, °C | 72 | 62 | 55 | 50 | 46 |
| $\tau$, мин | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
Решение по шагам
4 шагаПроверим первое утверждение: в таблице 2 при $\tau=20$ мин указана температура $53{,}3\ ^\circ\mathrm{C}$. Значит, наблюдение остывания воды в пластиковом стакане проводилось до этой температуры.
В алюминиевом стакане за первые 5 минут температура уменьшилась от $72\ ^\circ\mathrm{C}$ до $62\ ^\circ\mathrm{C}$.
$$\Delta t_1=72-62=10\ ^\circ\mathrm{C}$$За следующие 5 минут температура уменьшилась от $62\ ^\circ\mathrm{C}$ до $55\ ^\circ\mathrm{C}$.
$$\Delta t_2=62-55=7\ ^\circ\mathrm{C}$$Поскольку $10>7$, за первые 5 минут вода остыла больше. Температура не является обратно пропорциональной времени, а вода в алюминиевом стакане остывала быстрее, чем в пластиковом. Интенсивность испарения по этим данным определить нельзя.
Где здесь ошибаются
Сравнивают абсолютные значения температур вместо их уменьшения за одинаковые промежутки времени.
Считают, что утверждение о более интенсивном испарении следует из таблиц, хотя испарение непосредственно не измерялось.
Путают большее снижение температуры с большей конечной температурой.